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发烧促进T细胞增殖与功能调控的科学揭秘

新药情报编辑 | 2024-10-21 |

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众所周知,发烧是人体发出的一个重要信号,代表着免疫系统释放的警报,提示体内可能正在发生免疫细胞介导的炎症反应。有关发烧如何反作用于免疫细胞代谢的研究相对较少,而对于发烧究竟是对免疫系统有益还是有害,学术界一直存在不同的看法。

近期,一篇发表在《科学·免疫学》的研究论文揭示了这一问题的新见解:适当的发烧有利於健康,过高的体温则可能有害。美国范德比尔特大学的Jeffrey C. Rathmell研究团队发现,39°C的发热温度显著促进了CD4+T细胞的增殖及其炎症效应能力,但也在其亚型TH1细胞中诱发线粒体应激和DNA损伤,激活了p53STING信号通路。虽然部分TH1细胞因此死亡,但存活的TH1细胞显示出线粒体质量和促炎功能的增强。这一发现可能有助于解释长期以来发烧和慢性炎症与癌症之间的联系。

在实验中,研究人员在正常(37°C)和发热(39°C)两种条件下培养小鼠CD4+T细胞,并观察其功能变化。结果显示,发热温度提高了CD4+T细胞的增殖和炎症表型,同时削弱了调节性T细胞的免疫抑制功能。这种功能的改变有助于发烧时维持对病原体的防御。当这些细胞在39°C下培养后移至常温环境或活体小鼠中时,相关特性依然存在。

然而,各CD4+T细胞亚群对温度升高适应性不同。电子显微镜观察显示TH1细胞在39°C下的线粒体形态发生显著变化,其功能表现出异质性。虽然部分TH1细胞的线粒体活性增强,密度增加,但也有部分细胞出现线粒体功能障碍和DNA损伤。

代谢分析显示,在39°C下,TH1细胞表现出较高比例的线粒体功能障碍和较低的生存率,而TH17细胞和调节性Treg细胞则在高温下表现出较强的适应能力,线粒体功能相对稳定。

研究进而表明,发热温度会导致TH1细胞线粒体ETC1复合物损伤,导致电子传递效率降低,从而促进DNA损伤及相关信号通路的激活,最终诱导细胞凋亡或DNA修复。由于TH1细胞对ETC1的高度依赖,其在高温下更易遭受损害。然而,部分幸存的TH1细胞可通过线粒体的适应性改变,提高其生存和促炎能力。

慢性炎症通常伴随着局部或全身性温度变化。基因组测序显示,患有慢性炎症疾病的患者,其TH1细胞同样表露出显著的炎症反应及线粒体功能障碍,与小鼠模型中的变化类似。这进一步支持了高温可能加强TH1细胞炎症反应并诱发DNA损伤的观点。

该研究强调了发烧对于T细胞功能和基因组稳定性复杂的影响。尽管发烧有助於增强CD4+T细胞的免疫反应,但也可能导致应激和DNA损伤。持续高温可能解释了一些细胞如何转化为肿瘤细胞,并指出慢性炎症与多种癌症的相关性。

研究者表示,究竟发烧是好是坏?答案是适度发烧有益,但高温可能损害免疫细胞,揭示了其潜在机制。

 


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